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Mechanism of heavy precipitation change due to global warming

Research Project

Project/Area Number 21K03670
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
Research InstitutionJapan, Meteorological Research Institute

Principal Investigator

水田 亮  気象庁気象研究所, 気候・環境研究部, 主任研究官 (80589862)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords地球温暖化 / 高解像度気候モデル / 極端降水 / 大雨
Outline of Research at the Start

本研究では、洪水災害や土砂災害をもたらすような大雨の頻度や強度が地球温暖化に伴ってどの程度変化するかについて、変化を量的に規定しているプロセスを解明することを目指す。大雨は発生地域・発生頻度・空間スケール・時間スケールによって予測される変化量が異なることがわかっているが、世界各機関の多数の高解像度気候モデル実験結果を比較・解析することで、それらの違いがどのような要因で生じているかについて調べる。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、大雨の頻度や強度が地球温暖化に伴ってどの程度変化するかについて、変化を量的に規定しているのはどのようなプロセスであるかを解明することを目的としている。当該年度においては、研究代表者のグループで実施した、水平解像度20kmと60kmで20世紀中頃から21世紀末までの150年間の連続シミュレーション結果について解析を行った。とくに熱帯アメリカとパナマにおける極端降水量の将来変化を調べた。熱帯アメリカは季節平均降水量は減少しているが、年間最大日降水量は増加傾向にある特徴的な地域である。シミュレーションされた将来の気候では、パナマ東部で12月~2月の降水量が増加し、太平洋沿岸に近い西部で6月~8月の降水量が減少した。年間最大日降水量はパナマ東部で増加した。熱帯アメリカの年平均最大日降水量は10年周期で変動し、全球平均と類似しているが、その振幅は小さかった。パナマの日降水量の年平均最大値は、10年平均でも大きな変動を示した。熱帯アメリカでは、日降水量の年平均最大値は、代表的な濃度経路シナリオに依存しない地表面気温との線形関係を持つが、パナマではそのような関係が見られなかった。過去のシミュレーションでは、熱帯アメリカの年平均日最大降水量と年平均地表面気温の時間相関は、エルニーニョ/南方振動の負偏差時の海面水温偏差と類似した地理的分布を示したが、将来のシミュレーションではそうではなかった。パナマの年平均日降水量と地表面水温の相関は、過去の実験でも将来の実験でも、熱帯域の年平均日降水量と地表面水温の相関に類似した分布を示した。このことから、パナマの年最大日降水量は、過去の気候で観測されたように、将来、負のエルニーニョ現象発生時に増加すると予測されることがわかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初は高解像度気候モデル相互比較プロジェクトの下で世界各機関が行った全球の高解像度予測モデル実験結果を中心的に用いる計画だったが、研究代表者のグループで実施しているシミュレーション結果を組み合わせ、季節や地域、大雨をもたらす現象による差異についても考慮した解析を行っている。

Strategy for Future Research Activity

水蒸気量増加を超えて大雨の強度が増加する場合のプロセスの評価について、
世界各機関が行った全球の高解像度予測モデル実験結果のモデル間の差異や、温暖化の進行程度による変化の差異についても考慮しながら解析をすすめる。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Projected Change in Extreme Precipitation due to Global Warming in a Large Ensemble Climate Simulation2023

    • Author(s)
      MIZUTA Ryo
    • Journal Title

      JAPANESE JOURNAL OF MULTIPHASE FLOW

      Volume: 37 Issue: 4 Pages: 368-375

    • DOI

      10.3811/jjmf.2023.T012

    • ISSN
      0914-2843, 1881-5790
    • Year and Date
      2023-12-15
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Future projections of extreme precipitation in Tropical America and Panama under global warming based on 150‐year continuous simulations using 20‐km and 60‐km atmospheric general circulation models2023

    • Author(s)
      Nakaegawa Tosiyuki、Mizuta Ryo
    • Journal Title

      International Journal of Climatology

      Volume: 43 Issue: 15 Pages: 7218-7233

    • DOI

      10.1002/joc.8261

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extreme Precipitation in 150-year Continuous Simulations by 20-km and 60-km Atmospheric General Circulation Models with Dynamical Downscaling over Japan by a 20-km Regional Climate Model2022

    • Author(s)
      MIZUTA Ryo、NOSAKA Masaya、NAKAEGAWA Toshiyuki、ENDO Hirokazu、KUSUNOKI Shoji、MURATA Akihiko、TAKAYABU Izuru
    • Journal Title

      Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II

      Volume: 100 Issue: 3 Pages: 523-532

    • DOI

      10.2151/jmsj.2022-026

    • NAID

      130008161263

    • ISSN
      0026-1165, 2186-9057
    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Future Changes in Extreme Precipitation and Their Association with Tropical Cyclone Activity over the Western North Pacific and East Asia in 20 km AGCM Simulations2022

    • Author(s)
      Endo Hirokazu、Kitoh Akio、Mizuta Ryo
    • Journal Title

      SOLA

      Volume: 18 Issue: 0 Pages: 58-64

    • DOI

      10.2151/sola.2022-010

    • NAID

      130008166198

    • ISSN
      1349-6476
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Different Future Changes between Early and Late Summer Monsoon Precipitation in East Asia2021

    • Author(s)
      ENDO Hirokazu、KITOH Akio、MIZUTA Ryo、OSE Tomoaki
    • Journal Title

      Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II

      Volume: 99 Issue: 6 Pages: 1501-1524

    • DOI

      10.2151/jmsj.2021-073

    • NAID

      130008132462

    • ISSN
      0026-1165, 2186-9057
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Next generation of high-resolution large ensemble simulation2023

    • Author(s)
      Mizuta, R.
    • Organizer
      2023 TCCIP International Workshop on Climate Change
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 東アジアの夏季降水量の将来変化における初夏と晩夏の違いについて2023

    • Author(s)
      遠藤洋和, 鬼頭昭雄, 水田亮, 尾瀬智昭
    • Organizer
      長期予報研究連絡会 研究会「長期予報と大気大循環」
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 海洋を同化した気候モデルによる、21世紀末までの150年連続アンサンブル実験2022

    • Author(s)
      水田亮, 牛島悠介, 遠藤洋和, 辻野博之, 吉田康平, 宮坂貴文, 石井正好
    • Organizer
      日本気象学会2022年度秋季大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 東アジアの夏季降水量の将来変化における初夏と晩夏の違い2022

    • Author(s)
      遠藤洋和, 鬼頭昭雄, 水田亮, 尾瀬智昭
    • Organizer
      東京大学大気海洋研究所国際沿岸海洋研究センター共同利用研究集会「多重階層結合系における対流圏大気現象の過去・現在・未来」
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Different future changes between early and late summer monsoon precipitation in East Asia2022

    • Author(s)
      Endo, H., A. Kitoh, R. Mizuta, and T. Ose
    • Organizer
      Asia Oceania Geosciences Society 2022 annual meeting
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Projected changes in extreme precipitation in a 60-km AGCM large ensemble and their dependence on return periods2021

    • Author(s)
      Mizuta, R. and H. Endo
    • Organizer
      WCRP Workshop on Extremes in Climate Prediction Ensembles
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Different future changes between early and late summer monsoon precipitation in East Asia2021

    • Author(s)
      Endo, H., A. Kitoh, R. Mizuta, and T. Ose
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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